Laboratori di STEAM, Robotica e Coding 2019/2020
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2019/2020 Laboratori di STEAM, Robotica e Coding IOROBOT – ELLEPI INFORMATICA |Via Rampazzini, 14 Crema (CR)
Proposta attività
“STEAM e Robotica”
Pagina 1LABORATORI DI STEAM, ROBOTICA E
CODING di 11
Laboratori di STEAM, Robotica e Coding
IoRobot è presente sul territorio di Crema, Lodi, Paullo, Milano, Gorgonzola, Spino d’Adda,
Mantova dal 2015 con attività di Robotica Educativa, formazione insegnanti, Robocamp
estivi, Laboratori STEAM su progetti Pari Opportunità “In estate si imparano le STEAM”,
realizzazione di PON Ambienti digitali e PON beni culturali, artistici, paesaggistici,
preparazione alle gare FLL dal 2016.
IoRobot propone alle scuole Moduli didattici che possono essere facoltativamente
integrabili all’interno dell’esperienza di laboratori di Tecnologia, Matematica, Fisica.
A seconda delle specifiche esigenze della scuola, i moduli potrebbero essere adottati
congiuntamente o singolarmente oppure integrati.
Diamo una illustrazione indicativa della proposta.
Sommario
MODULO 1 – “ROBOTICA EDUCATIVA” ................................................................................................... 2
MODULO 2 – “CODING” ......................................................................................................................... 3
MODULO 3 – “STORYTELLING E ROBOTICA” ............................................................................................ 5
MODULO 4 – “SMART CITY ED ENERGIA” ................................................................................................ 6
MODULO 5 – “LO SPAZIO” ...................................................................................................................... 8
MODULO6 – STAMPANTE 3D ................................................................................................................ 9
MODULO 7 – “GESTIONE DEI CONFLITTI: IL ROBOT ED IL BULLO” .......................................................... 10
IoRobot – Ellepi Informatica www.iorobot.it corsi@iorobot.it per info cell. 3401862890
Proposta attività
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Modulo 1 – “Robotica Educativa”
Scuola primaria e scuola secondaria
Contenuti del modulo
Gli studenti vengono accompagnati alla scoperta dei robot, dalla costruzione alla
programmazione. Nello specifico, il modulo consente di affrontare le seguenti tematiche: I
sensori, gli attuatori, la programmazione a PC
Costruzioni di basi motrici e gestione del movimento rotatorio
I sensori ultrasuoni, di contatto, di luce, di suono
I motori e gli attuatori display, di suono
La programmazione ad icone del mattoncino
L’ambiente di programmazione e i principi della programmazione
Risoluzione di problemi con il robot
Il modulo sarà articolato in 12 ore, necessarie per poter raggiungere le abilità di base e verrà
idealmente suddiviso in 3 step che condurranno gli alunni lungo tutto il percorso dalla
costruzione fino allo sviluppo di comportamenti robotici. La metodologia utilizzata del
problem solving in ambiente di lavoro di gruppo (due/tre studenti per gruppo) rafforza gli
apprendimenti della robotica con l’ utilizzo anche di strumenti innovativi e digitali per
stimolare la partecipazione attiva.
Il modulo prevede inoltre l’accesso ad una piattaforma digitale personalizzata per studenti,
tutor ed esperti, linee guida per tutor ed esperti per lo sviluppo delle attività.
Obiettivi del modulo
Sviluppare competenze nelle attività di STEAM
Migliorare i risultati nelle discipline scientifiche
Sviluppare il pensiero critico, l’elasticità mentale
Potenziare creatività, pensiero laterale
Uso della metodologia problem solving
Incentivare collaborazione e lavoro di gruppo
Compreso nel prezzo
1. Collaborazione nella stesura del progetto
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Proposta attività
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2. Declinazione dei contenuti e della metodologia con gli insegnanti sulla tipologia
della classe oppure sul gruppo
3. Lezioni frontali e di laboratorio
4. Attività di verifica degli apprendimenti con test, quiz online, verifiche scritte.
Non compreso nel prezzo
8 Kit robotici Mbot (possibilità di noleggio 8 kit a 200 €)
Modulo 2 – “Coding”
Scuola primaria e scuola secondaria
Il pensiero computazionale aiuta a sviluppare competenze logiche e capacità di risolvere
problemi in modo creativo ed efficiente. Il modo più semplice e divertente di sviluppare il
pensiero computazionale è attraverso la programmazione – coding.
Per avvicinare i giovani allievi a questo tipo di attività altamente formativa
utilizziamo Scratch per l’insegnamento della programmazione, in quanto più adatto per
modellizzare soluzione di problemi in forma semplice ma con tutte le caratteristiche di un
linguaggio di programmazione
Dopo aver esplorato l’ambiente di Scratch ed appreso le nozioni basilari del software, gli
alunni progettano creazione di storie, giochi e animazioni ed algoritmi matematici e di
geometria.
Obiettivi del modulo
Analizzare e organizzare i dati del problema in base a criteri logici;
Rappresentare i dati del problema tramite opportune astrazioni;
Formulare il problema in un formato che ci permette di usare un “sistema di calcolo”
(nel senso più ampio del termine, ovvero una macchina, un essere umano, o una
rete di umani e macchine) per risolverlo;
Automatizzare la risoluzione del problema definendo una soluzione algoritmica,
consistente in una sequenza accuratamente descritta di passi, ognuno dei quali
appartenente ad un catalogo ben definito di operazioni di base;
Identificare, analizzare, implementare e verificare le possibili soluzioni con
un’efficace ed efficiente combinazione di passi e risorse (avendo come obiettivo la
ricerca della soluzione migliore secondo tali criteri);
Generalizzare il processo di risoluzione del problema per poterlo trasferire ad un
ampio spettro di altri problemi.
Contenuti del modulo
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Introduzione al pensiero computazionale. L'ambiente scratch come strumento per
eseguire il coding. Uso di scratch off line su pc.
I blocchi di base.
Istruzioni grafiche e di movimento.
Lavorare con sprite, disegni e costumi
Le variabili e le liste. Le istruzioni condizionali se-allora e i cicli.
Realizzare figure geometriche programmando in Scratch.
Realizzazione di semplici giochi di grafica.
Realizzare strumenti interattivi come quiz e simulatori.
Utilizzo di segnali broadcast per la comunicazione tra gli sprite.
Realizzazione di una propria applicazione
Cooding e problem solving SECONDARIA
Contenuti del modulo
Introduzione al pensiero computazionale. L'ambiente Scratch come strumento per
eseguire il coding. Uso di scratch off line su pc.
I blocchi di base, selezione, iterazione, variabili Concetti di programmazione
imperativa
Realizzazione di semplici giochi di grafica.
Realizzare strumenti interattivi come quiz e simulatori.
Risoluzione di problemi con proporzioni
Risoluzione di problemi statistici
Risoluzione di problemi di calcolo delle probabilità
Risoluzione di problemi di fisica del moto.
Realizzazione di una propria applicazione
Il modulo prevede inoltre l’accesso ad una piattaforma digitale personalizzata per
studenti, tutor ed esperti, linee guida per tutor ed esperti per lo sviluppo delle
attività.
Compreso nel prezzo
1. Collaborazione nella stesura del progetto
2. Declinazione dei contenuti e della metodologia con gli insegnanti sulla tipologia della
classe
3. Lezioni frontali e di laboratorio
4. Attività di verifica degli apprendimenti con test, quiz online, verifiche scritte.
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Proposta attività
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Modulo 3 – “StoryTelling e Robotica”
Scuola primaria e scuola secondaria
Obiettivi del modulo
Dare forma ad una storia pensata attraverso la narrazione scritta
Progettare e realizzare gli oggetti della storia
Progettare e creare le parti automatiche del racconto
Progettare e creare il plastico del racconto
Progettare e costruire il robot protagonista della storia
Progettare programmare il robot che interagisce nella storia
Contenuti del modulo
L’arte di raccontare delle storie, racconti, aneddoti, esperienze in modo logico,
ordinato, rispettosi del genere e degli elementi che lo caratterizzano. Imparare ad
ascoltarsi reciprocamente, accogliendo e facendo osservazioni costruttive. Imparare
a comunicarle, sia in forma scritta che orale.
Capacità di modellizzare un ambiente attraverso le possibilità creative dei mattoncini,
macchine motorizzate semplici e dispositivi elettronici come attuatori e sensori. Si
pone attenzione alle grandezze fisiche che si vorranno controllare quali la luce,
energia (produzione e consumo), forza e moto (meccanica), calore e temperatura
(punti di fusione, ebollizione, trasmissione del calore…)
La progettazione con Thinkercad e la stampante 3D permette di passare dalla
immaginazione alla realtà, consente ai ragazzi di toccare con mano le potenzialità
delle tecnologie applicate ai materiali (BITS AND ATOMS).
La progettazione ingegneristica avviene definendo le componenti hardware e
assemblando il robot, ponendo attenzione ai criteri di stabilità e dinamicità. Focus su
Make it move che stimola a creare robot che si spostano utilizzando sensori ed
attuatori. Make it smarter che invita ad aggiungere sensori ai robot per controllarne
meglio il comportamento e misurarne i risultati. Make a system che incita a ideare
sistemi robotici complessi composti da sottosistemi.
I comportamenti del robot sono codificati in un software sviluppato in un ambiente
IDE. L’algoritmo, descritto inizialmente in un linguaggio naturale, trova la sua
conversione in linguaggio visuale con paradigma imperativo ad eventi utilizzando i
costrutti di selezione, ciclo e sequenza. Utile l’uso del multitasking per rendere più
performanti i programmi. Il percorso prevede di toccare tutti i principi della
programmazione.
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Il modulo prevede inoltre l’accesso ad una piattaforma digitale personalizzata per
studenti, tutor ed esperti, linee guida per tutor ed esperti per lo sviluppo delle
attività.
Compreso nel prezzo
Collaborazione nella stesura del progetto
Declinazione dei contenuti e della metodologia con gli insegnanti sulla tipologia
della classe
Lezioni frontali e di laboratorio
Attività di verifica degli apprendimenti con test, quiz online, verifiche scritte.
Non compreso nel prezzo
1. 8 Kit Mbot (possibilità di noleggio 8 kit a 200 €)
2. Stampante 3D (possibilità di noleggio 200 €)
3. 8 kit Littlebits (possibilità di noleggio 200 €)
Modulo 4 – “Smart city ed energia”
Scuola primaria e scuola secondaria
Obiettivi del modulo
Conoscere e saper individuare alcuni elementi di una Smart city
L’energia e le sue forme,
Progettare e creare isole energetiche
Progettare e creare il plastico di una smart city
Progettare e costruire il robot che si muove nella smart city
Progettare e programmare il robot che interagisce nella smart city
Contenuti del modulo
Approfondimento di alcuni aspetti delle Smart City, sotto diversi punti di vista: le
attività economiche, la mobilità, le risorse ambientali, le relazioni tra le persone, le
politiche dell’abitare ed il suo modello di amministrazione
L’energia cosa è, dove la troviamo, come si misura, i consumi, le energie rinnovabili.
Costruzione di kit per trasformare l’energia dell’acqua, del vento e del sole.
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Pagina 7LABORATORI DI STEAM, ROBOTICA E
CODING di 11
La stampante 3D, strumento che permette di passare dalla immaginazione alla realtà,
consente ai ragazzi di toccare con mano le potenzialità delle tecnologie applicate ai
materiali (BITS AND ATOMS).
La progettazione ingegneristica si attua conoscendo le componenti hardware e
assemblando il robot, ponendo attenzione ai criteri di stabilità e dinamicità. Focus su
Make it move che stimola a creare robot che si spostano utilizzando sensori ed
attuatori. Make it smarter che invita ad aggiungere sensori ai robot per controllarne
meglio il comportamento e misurarne i risultati. Make a system che incita a ideare
sistemi robotici complessi composti da sottosistemi.
I comportamenti del robot sono codificati con un software sviluppato in un ambiente
IDE. L’algoritmo, descritto inizialmente in un linguaggio naturale, trova la sua
conversione in linguaggio visuale con paradigma imperativo ad eventi, utilizzando i
costrutti di selezione, ciclo e sequenza. Utile l’uso del multitasking per rendere più
performanti i programmi. Il percorso prevede di toccare tutti i principi della
programmazione.
Il modulo prevede inoltre l’accesso ad una piattaforma digitale personalizzata per studenti,
tutor ed esperti, linee guida per tutor ed esperti per lo sviluppo delle attività.
Compreso nel prezzo
1. Collaborazione nella stesura del progetto
Declinazione dei contenuti e della metodologia con gli insegnanti sulla tipologia
della classe
Lezioni frontali e di laboratorio
Attività di verifica degli apprendimenti con test, quiz online, verifiche scritte.
Non compreso nel prezzo
8 Kit Mbot (possibilità di noleggio 8 kit a 200€)
Stampante 3D (possibilità di noleggio 200 €)
8 kit Littlebits (possibilità di noleggio 200 €)
8 kit Energia (possibilità di noleggio 200 €)
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Modulo 5 – “Lo Spazio”
Scuola primaria e scuola secondaria
Obiettivi del modulo
Conoscere il sistema solare e le principali missioni spaziali degli ultimi anni
Costruire modelli della base spaziale su Marte
Progettare e costruire elementi aggiuntivi della base spaziale in 3D
Progettare e costruire il robot Rover che simula Curiosity su Marte
Progettare i comportamenti del Rover ed i programmi relativi
Contenuti del modulo
Attraverso un un episodio di un cartone animato divulgativo prodotto dall'Agenzia
Spaziale Europea sulla missione Rosetta (durata 4'12") introduzione allo spazio e
alle missioni spaziali degli ultimi anni.
Esplorazione del Sistema Solare con tutti i mezzi a disposizione: a casa e a scuola,
di notte e di giorno, per raccogliere il maggior numero di informazioni scientifiche, al
fine di produrre una audioguida del nostro Sistema solare, una vera e propria "App"
scritta dai ragazzi che progetterà per gruppi e realizzata usando Scratch.
La progettazione con ThinkerCad e stampante 3D che permette di passare dalla
immaginazione alla realtà, consente ai ragazzi di completare le apparecchiature della
base spaziale e toccare con mano le potenzialità delle tecnologie applicate ai
materiali (BITS AND ATOMS).
La progettazione ingegneristica definendo le componenti hardware e assemblando il
Rover Curiosity , ponendo attenzione ai criteri di stabilità e dinamicità. Focus su Make
it move che stimola a creare robot che si spostano utilizzando sensori ed attuatori.
Make it smarter che invita ad aggiungere sensori ai robot per controllarne meglio il
comportamento e misurarne i risultati. Make a system che incita a ideare sistemi
robotici complessi composti da sottosistemi.
I comportamenti del robot Rover Curiosity sono codificati con un software sviluppato
in un ambiente IDE. L’algoritmo, descritto inizialmente in un linguaggio naturale, trova
la sua conversione in linguaggio visuale con paradigma imperativo ad eventi
utilizzando i costrutti di selezione, ciclo e sequenza. Utile l’uso del multitasking per
rendere più performanti i programmi. Il percorso prevede di toccare tutti i principi della
programmazione.
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Modulo 6 – Stampante 3D
Scuola primaria e scuola secondaria
Obiettivi del modulo
Introduzione al disegno di un modello in 3D adatto alla stampante Da Vinci XYZ
Impostare stampante Da Vinci XYZ
Effettuare una manutenzione ordinaria alla stampante 3D Da Vinci XYZ
Contenuti del modulo
Introduzione alla modellazione CAD
Spostamento, scala e rotazione oggetto
Estrusioni, tagli, modifica e operazioni booleane sul modello
Creazione guidata del modello 3d per la digital fabbrication
Formati di esportazione adatti alla stampa
Correzione di modelli non conformi, spessori minimi
Come funziona la stampante 3d DaVinci XYZ
Come si crea il codice macchina per effettuare la stampa
Software di slicing
Criticità del modello
Limiti fisici della stampa FDM
Manutenzione ordinaria della macchina
Il modulo prevede inoltre l’accesso ad una piattaforma digitale personalizzata per studenti,
tutor ed esperti, linee guida per tutor ed esperti per lo sviluppo delle attività.
Compreso nel prezzo
Collaborazione nella stesura del progetto
Declinazione dei contenuti e della metodologia con gli insegnanti sulla tipologia
della classe o del gruppo
Lezioni frontali e di laboratorio
Attività di verifica degli apprendimenti con test, quiz online, verifiche scritte.
Non compreso nel prezzo
Stampante 3D (possibilità di noleggio 200 €)
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Modulo 7 – “Gestione dei conflitti: il robot ed il bullo”
Scuola primaria e scuola secondaria
Obiettivi del modulo
Diffondere la conoscenza del fenomeno bullismo e apprendere strategie per gestire
le difficoltà
Aumentare la capacità comunicativa e di empatia
Riflettere sui comportamenti che possono generare, incentivare o ridimensionare le
conflittualità relazionali e le proprie modalità di porsi di fronte ai conflitti
interpersonali.
Analisi del Gruppo dei pari: il ruolo del bullo, di chi sostiene o aiuta il bullo, il ruolo
della vittima, chi difende la vittima, il ruolo di chi resta a guardare.
Progettare e costruire elementi aggiuntivi della situazione che i ragazzi intendono
raccontare in 3D
Progettare e costruire i robot che simulano la situazione di bullismo che i ragazzi
vogliono raccontare
Progettare i comportamenti del robot ed i programmi relativi
Contenuti e modalità di sviluppo del modulo
Introduzione del tema attraverso due filmati riguardanti episodi di bullismo all’interno
della scuola in cui si mettono in evidenza le figure che fanno parte della relazione
conflittuale, il bullo, la vittima, i pari che osservano.
Analisi di letture e attività tratte da Parole Ostili per far emergere gli elementi del
Manifesto della comunicazione non ostile.
Progettazione in team di una situazione appresa dal Manifesto della comunicazione
non ostile con i robot che chiameremo “L’ambiente”.
Progettazione con ThinkerCad e stampante 3D che permette costruire elementi
dell’Ambiente e che consente ai ragazzi di toccare con mano le potenzialità delle
tecnologie applicate ai materiali (BITS AND ATOMS).
Progettazione ingegneristica delle componenti hardware del robot, ponendo
attenzione ai criteri di stabilità e dinamicità. Focus su Make it move che stimola a
creare robot che si spostano utilizzando sensori ed attuatori. Make it smarter che
invita ad aggiungere sensori ai robot per controllarne meglio il comportamento e
misurarne i risultati. Make a system che incita a ideare sistemi robotici complessi
composti da sottosistemi.
Analisi dei comportamenti da sviluppare per i robot che vadano a simulare le
situazioni conflittuali, nello specifico atti di bullismo.
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“STEAM e Robotica”
Pagina 11LABORATORI DI STEAM, ROBOTICA E
CODING di 11
Codifica dei programmi per i robot codificati. Gli algoritmi, descritti inizialmente in un
linguaggio naturale, trovano la loro conversione in linguaggio visuale con paradigma
imperativo ad eventi, utilizzando i costrutti di selezione, ciclo e sequenza. Utile l’uso
del multitasking per rendere più performanti i programmi. Il percorso prevede di
toccare tutti i principi della programmazione.
Il modulo prevede inoltre l’accesso ad una piattaforma digitale personalizzata per studenti,
tutor ed esperti, linee guida per tutor ed esperti per lo sviluppo delle attività.
Compreso nel prezzo
Collaborazione nella stesura del progetto
Declinazione dei contenuti e della metodologia con gli insegnanti sulla tipologia
della classe o del gruppo
Lezioni frontali e di laboratorio
Attività di verifica degli apprendimenti con test, quiz online, verifiche scritte.
Non compreso nel prezzo
Stampante 3D (possibilità di noleggio 200 €)
ELLEPI INFORMATICA
IOROBOT
(LUCA PELLEGRINO)
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